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一种基于微流体制备的电阻-电感式磨粒传感器

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中国机械工程 2022年第20期33卷 2468-2475页

作者：史皓天张洪朋谢雨财孙玉清大连海事大学轮机工程学院大连116026

为了实现油液金属磨粒的高精度测量,基于微流体制备了一种可检测电阻电感参数的磨粒传感器。通过仿真获得了金属颗粒在时谐磁场中的磁化和涡流效应特征,并通过实验研究了电阻电感检测的电压特性和频率特性。高频激励可以增强金属颗粒内... 详细信息

为了实现油液金属磨粒的高精度测量,基于微流体制备了一种可检测电阻电感参数的磨粒传感器。通过仿真获得了金属颗粒在时谐磁场中的磁化和涡流效应特征,并通过实验研究了电阻电感检测的电压特性和频率特性。高频激励可以增强金属颗粒内部的涡流效应,而激励电压对传感器检测结果的影响不大。研究表明电感参数对铁磁性金属的检测能力强,电阻参数对非铁磁性金属的检测能力强。采用2.0 V、2.0 MHz的激励,通过比较分析电阻和电感检测结果,该传感器可有效识别直径60μm的铜颗粒和直径16μm的铁颗粒。这种基于线圈电阻参数检测非铁磁性金属磨粒的方法为增强磨粒传感器的综合测量性能提供了新思路。

关键词：磨粒传感器电阻参数电感参数微流体制备

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针对电网不平衡与谐波的锁相环改进设计

电工技术学报 2018年第6期33卷 1390-1399页

作者：郭磊王丹刁亮姜岳冯海江大连海事大学轮机工程学院大连116026

在新能源并网发电系统中,准确地提取电网电压的频率、相位和幅值等电网同步信号是实施有效控制的基础。针对电网不平衡与谐波条件下电网同步信号的检测需求,提出了一种静止坐标系下的改进型锁相环设计方法。该方法采用谐振器提取并滤除... 详细信息

在新能源并网发电系统中,准确地提取电网电压的频率、相位和幅值等电网同步信号是实施有效控制的基础。针对电网不平衡与谐波条件下电网同步信号的检测需求,提出了一种静止坐标系下的改进型锁相环设计方法。该方法采用谐振器提取并滤除电网电压中的高频谐波,结合自适应陷波器(ANF)与正负序消除环路(PNSC)完成电压正负序分离,进而准确地提取电网正序电压的同步信息。仿真和实验结果表明,在不平衡与谐波电网条件下,所设计的锁相环能够快速准确地锁定电网电压的属性,且具有检测精度高、对频率波动鲁棒性强等优点,可为新能源并网发电控制提供可靠的基准信号。

关键词：锁相环自适应陷波器谐振器不平衡电网谐波电网

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超大型油轮货油泵透平系统仿真研究

中国造船 2014年第1期55卷 164-174页

作者：甘辉兵张均东蒋丁宇雍强大连海事大学轮机工程学院大连116026

针对我国超大型油轮轮机模拟器中缺乏典型的货油泵透平系统仿真内容的现状,结合超大型油轮轮机模拟器的研发,建立了典型的货油泵透平系统的数学模型,包括离心货油泵模型、驱动汽轮机及其输出轴模型、汽轮机润滑及安全联锁保护系统模型... 详细信息

针对我国超大型油轮轮机模拟器中缺乏典型的货油泵透平系统仿真内容的现状,结合超大型油轮轮机模拟器的研发,建立了典型的货油泵透平系统的数学模型,包括离心货油泵模型、驱动汽轮机及其输出轴模型、汽轮机润滑及安全联锁保护系统模型等。采用机理建模与实船操作仿真相结合的混合仿真技术,开发了货油泵透平系统硬件仿真平台和软件仿真系统,丰富和完善了超大型油轮轮机模拟器的内容和功能,实现了具有良好人机交互界面的货油泵透平系统的仿真目标。该系统既可独立运行,亦可与液货操作仿真系统连接,构成整体系统运行,方便灵活。该系统的成功开发,对推动我国超大型油轮轮机管理人员的教育与培训有着重要意义。

关键词：超大油轮货油泵轮机模拟器透平系统

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双馈发电机空载并网的神经网络积分滑模控制

太阳能学报 2017年第12期38卷 3385-3391页

作者：刁亮王丹郭磊彭周华大连海事大学轮机工程学院大连116026

通过分析双馈风力发电空载并网的运行机理,提出一种基于神经网络的积分滑模控制策略。利用神经网络对系统中的不确定项进行估计并加以补偿,进而降低滑模控制器对切换项增益的需求,减小了控制量的抖振。进一步采用自适应方法调整切换项增... 详细信息

通过分析双馈风力发电空载并网的运行机理,提出一种基于神经网络的积分滑模控制策略。利用神经网络对系统中的不确定项进行估计并加以补偿,进而降低滑模控制器对切换项增益的需求,减小了控制量的抖振。进一步采用自适应方法调整切换项增益,避免对神经网络逼近误差上界的先验要求。仿真和实验结果表明,所提控制方法对转速波动具有较强的鲁棒性,并网过渡过程短暂,定子电流对电网冲击小,且并网后无需更改控制器参数即可实现双馈发电机的功率解耦控制。

关键词：双馈风力发电机空载并网神经网络积分滑模控制

高负荷局部进气涡轮内部流场不均匀性数值研究

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工程热物理学报 2016年第12期37卷 2549-2556页

作者：陈帝云钟兢军韩吉昂大连海事大学轮机工程学院大连116026

以高负荷局部进气涡轮为研究对象,对其进行了数值研究,并着重对该局部进气涡轮内部流场不均匀性进行了分析。结果表明:局部进气涡轮内部流场的流动情况十分复杂,局部进气堵塞段的存在,使其后面对应的动叶栅进出口速度矢量偏向周向,导致... 详细信息

以高负荷局部进气涡轮为研究对象,对其进行了数值研究,并着重对该局部进气涡轮内部流场不均匀性进行了分析。结果表明:局部进气涡轮内部流场的流动情况十分复杂,局部进气堵塞段的存在,使其后面对应的动叶栅进出口速度矢量偏向周向,导致该区域叶片流道内形成了大尺度的旋涡结构,降低了流道的通流能力,增大了该区域的损失水平;各级动叶进出口静压沿周向分布极不均匀,从第一级动叶入口至第二级动叶出口,静压周向不均匀性参数分别为:1.5593、1.0179、0.9163和0.1551,不均匀性沿轴向逐渐衰减;处于不同周向位置的叶片表面压力分布差异明显,直接影响了动叶的做功能力。

关键词：高负荷局部进气涡轮流场不均匀性数值研究

畸变条件下非轴对称静叶对风扇流场影响的数值研究

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工程热物理学报 2015年第6期36卷 1207-1212页

作者：傅文广孙鹏徐佳汇钟兢军大连海事大学轮机工程学院大连116026

为了研究非轴对称静叶应用于风扇/压气机中提高畸变条件下工作性能的可行性,本文对轴对称风扇和非轴对称风扇开展了非定常数值研究,获得了两型风扇在均匀进口和畸变进口条件下的特性曲线,并对两型风扇在畸变条件下的流场进行了对比和分... 详细信息

为了研究非轴对称静叶应用于风扇/压气机中提高畸变条件下工作性能的可行性,本文对轴对称风扇和非轴对称风扇开展了非定常数值研究,获得了两型风扇在均匀进口和畸变进口条件下的特性曲线,并对两型风扇在畸变条件下的流场进行了对比和分析,结果表明:畸变条件下,非轴对称风扇在设计点处的效率和流量相对轴对称风扇有很大提升,而压比下降很小;非轴对称静叶可以抑制畸变区静叶角区分离,同时可以降低动叶非畸变区激波强度;在畸变流体影响的流道内,采用非轴对称静叶可使低能流体沿径向迁移并被主流吹出流道,从而使分离区减小。

关键词：非轴对称畸变风扇数值模拟非定常

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基于虚拟频率的直流微电网下垂控制策略

电工技术学报 2021年第8期36卷 1693-1702页

作者：刘彦呈庄绪州张勤进朱鹏莅郭昊昊大连海事大学轮机工程学院大连116026

在直流微电网的传统下垂控制中,电路参数及线路阻抗的不一致造成DC-DC变换器下垂特性均存在差异,降低了变换器的均流精度。下垂控制还会造成一定程度的直流母线电压跌落。为了提高直流微电网的控制性能,模拟交流微电网的频率下垂控制机... 详细信息

在直流微电网的传统下垂控制中,电路参数及线路阻抗的不一致造成DC-DC变换器下垂特性均存在差异,降低了变换器的均流精度。下垂控制还会造成一定程度的直流母线电压跌落。为了提高直流微电网的控制性能,模拟交流微电网的频率下垂控制机理,提出一种基于虚拟频率的多DC-DC变换器下垂控制方法。在控制器中构造了频率与输出电流成比例的虚拟交流量,利用低带宽通信共享各变换器的虚拟频率并求出平均值。该平均频率及虚拟交流量进一步用于产生虚拟无功功率以调整变换器的电压设定点,协调各变换器输出电流的大小。在不造成母线电压跌落的前提下,提高了多变换器间的负载电流分配精度。利用小信号模型分析虚拟频率下垂控制的闭环稳定性。最后,通过仿真和基于Starsim和dSPACE快速原型样机的实验,验证了该方法的有效性。

关键词：直流微电网虚拟频率下垂控制并联均流 DC-DC变换器

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单/双向进气再入式涡轮内部流动特性研究

工程热物理学报 2018年第8期39卷 1697-1705页

作者：钟兢军陈帝云韩吉昂大连海事大学轮机工程学院大连116026

利用三维数值计算方法,得到了单/双向进气再入式涡轮总体性能参数,并对其内部流动进行了详细研究。通过对数值模拟结果的分析表明:单向进气再入式涡轮尺寸较大、结构复杂的再入管道,使得流经其中的燃气总压损失大于双向进气结构型式,且... 详细信息

利用三维数值计算方法,得到了单/双向进气再入式涡轮总体性能参数,并对其内部流动进行了详细研究。通过对数值模拟结果的分析表明:单向进气再入式涡轮尺寸较大、结构复杂的再入管道,使得流经其中的燃气总压损失大于双向进气结构型式,且单向进气再入涡轮第二级动叶进口负冲角更大,造成更高的进气损失,因而其总静效率较双向进气结构型式低2.37%。单向进气再入涡轮动叶排两侧压力沿周向分布不均匀性参数分别为1.0472和1.6530,双向进气结构型式为1.8497和1.1233,双向进气结构型式压力沿周向不均匀性更大,导致轴向间隙内的燃气沿周向窜流的程度更大,且双向进气结构型式的第一级进气扇区与出口段布置在同侧,使得沿周向窜动的燃气更易直接流出涡轮,降低了再入管道对前面级燃气的收集能力。

关键词：单/双向进气再入式涡轮性能参数不均匀性参数数值模拟

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复合材料螺接力学行为精细化有限元分析方法

机械工程学报 2022年第22期58卷 198-207页

作者：杨宇星鲍永杰王金龙杜凤鸣大连海事大学轮机工程学院大连116026

针对航空用纤维增强树脂基复合材料螺栓连接的力学行为研究难题,采用有限元软件二次开发的方法,提出了涵盖层合板高效建模、扭矩与预紧力关系、钉孔配合间隙与滑移过渡段、渐进损伤判断与性能退化等方面的精细化有限元分析模型。提出了... 详细信息

针对航空用纤维增强树脂基复合材料螺栓连接的力学行为研究难题,采用有限元软件二次开发的方法,提出了涵盖层合板高效建模、扭矩与预紧力关系、钉孔配合间隙与滑移过渡段、渐进损伤判断与性能退化等方面的精细化有限元分析模型。提出了基于应变等效原理的紧固件预紧力-扭矩试验测试方法,降低了紧固件预紧力-扭矩转换精度对数值模拟精度的影响。提出了基于修改螺栓头与层合板接触平面摩擦因数的方法以实现对含钉孔配合间隙的复合材料螺接接头的力-位移响应在滑移过渡段的较好模拟。复合材料单搭接螺接接头单剪试验和有限元预测的力-位移曲线对比结果显示极限载荷最大预测误差为17.2%,证明了所提方法能有效地预测复合材料单钉/多钉螺接结构的力学性能演变规律,且所提方法提高了预测结果与试验结果的匹配度,提升了有限元分析的效率,为航空先进复合材料连接结构的力学行为分析奠定了建模技术基础。

关键词：复合材料螺接接头力学行为有限元分析钉孔配合间隙预紧力-扭矩关系